L’Orecchio

L'ORECCHIO, QUALCHE CENNO DI STORIA

Tutte le nostre attività quotidiane normali richiedono necessariamente l’utilizzo dell’organo dell’udito anche se lo diamo per scontato.

Questo perché in larga misura l’orecchio compie bene il proprio lavoro senza che ce ne accorgiamo. L’udito è l’unico senso che ci permette di sapere cosa succede nel nostro ambiente, infatti non dobbiamo guardare il ramoscello che si spezza per sapere che c’è qualcuno che sta camminando dietro di noi nel buio. Questa abilità fornisce importanti vantaggi per la sopravvivenza per tutte le specie animali.

Ma ci permette anche di controllare ciò che di sonoro avviene al di fuori dello spazio ambientale direttamente sotto il nostro controllo visivo. Inoltre la scienza afferma che l’udito è il senso che maggiormente ci permette di acquisire il senso e la conoscenza del tempo, considerando che il suono è costituito da una importantissima trama temporale (che ritroviamo nel ritmo circadiani, polso e battito cardiaco, nei segnali della parola, in quelli musicali, ecc).
Nei mammiferi l’orecchio interno è custodito nell’osso più duro del corpo e contiene i più piccoli ossicini e i più piccoli muscoli di tutto il corpo, ed inoltre uno degli organi più affascinanti e sicuramente più sofisticati del corpo, la coclea (parte dell’orecchio interno).
I progressi nella conoscenza della struttura e funzione di questo complesso e relativamente inaccessibile organo sono stati lenti e segnati da pietre miliari.
Già nel 1400 era stata scoperta la presenza della membrana del timpano e dei tre ossicini dell’orecchio medio. Dovranno passare altri 300 anni prima che Domenico Cotugno scopra che l’orecchio interno è riempito di liquidi, a differenza dell’orecchio medio che è riempito di aria.
Un secolo più tardi Ernst Reissner descrive la presenza di due parti distinte nella coclea. L’avanzamento delle tecniche di indagine con il microscopio permisero a Alfonso Corti di descrivere le cellule sensoriali dell’orecchio interno e l’organo che ha preso il suo nome: “Organo del Corti”.
Tra il 1877 e il 1900 furono inventate tre macchine che rilanciarono in modo importante il ruolo che l’orecchio svolge nella nostra vita quotidiana. Alexander Graham Bell e Meucci ci diedero il telefono, Thomas Edison il fonografo, Nikola Tesla e Guglielmo Marconi la radio. La diffusione di queste apparecchiature richiese molti anni ma le persone rimanevano affascinate dalla possibilità di trasmettere le voci, la musica e altri suoni al di là del tempo e della distanza. Questa nuova tecnologia del suono ebbe un veloce ed enorme impatto sulla nostra cultura ed iniziò la rivoluzione nella tecnologia delle comunicazioni così centrale nella storia del 20° secolo.

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Con l’aumento dell’importanza dell’udito nella nostra vita quotidiana arrivarono anche le ricerche condotte, durante la fine del 19° secolo e la prima metà del 20° secolo, da scienziati quali Hermann Von Helmholtz e Georg Von Békésy. Il loro lavoro portò al concetto dell’orecchio come di un organo complesso ma essenzialmente di strumento passivo di trasformazione dell’energia meccanica del suono in segnale elettrico per il cervello. Questi studi culminarono con la vittoria di Von Békésy del premio Nobel nel 1961 per la Medicina e Fisiologia. Furono fatti progressi significativi nelle successive due decadi particolarmente riguardo la fine struttura cocleare e i meccanismi cellulari di trasformazione del segnale meccanico in segnale elettrico.
Ma la coclea continuava ad essere vista come un passivo recettore meccanico di variazioni di pressione (i suoni), nei liquidi cocleari. Quindi se ne era intravisto solo un funzionamento meccanico, passivo quindi di tipo idraulico. Pertanto senza la raffinatezza di discriminazione fra una frequenza e l’altra e senza la altissima sensibilità anche per suoni molto piccoli che in effetti l’orecchio umano dimostra di possedere.
Eppure già nel 1948 lo scienziato Thomas Gold aveva intuito, senza però poterlo dimostrare in maniera convincente, che era necessario un meccanismo attivo per spiegare il potere di risoluzione in frequenza della coclea, cioè la sua capacità di analizzare i complessi suoni dell’ambiente, e l’elevata sensibilità di soglia per l’intensità; aveva addirittura intuito che se effettivamente la coclea fosse in grado di possedere tali requisiti attivi avrebbe dovuto produrre anche dei suoni!.
La nostra conoscenza su come funziona l’orecchio entrò quindi in una eccitante fase negli ultimi vent’anni quando si scoprì che anche l’orecchio interno e la coclea in particolare produce suoni, tramite le cellule ciliate (esterne) e che questi fenomeni sono dovuti al fatto che quest’organo è in effetti “attivo” ed in grado di autoalimentarsi. In effetti le ciglia e le stesse cellule sono dotate di movimenti spontanei attivi che si modulano e si modificano con l’arrivo dei suoni esterni (David Kemp 1977 e successivi) integrando le modifiche passive idrauliche con quelle attive e rendendo i recettori acustici di gran lunga più sensibili rispetto alle condizioni di operatività esclusivamente meccanica. Tale sistema complesso si sa oggi che va ad alimentare importanti meccanismi di feedback cioè di controllo continuo fra le cellule ciliate esterne collegate con il sistema uditivo efferente (cioè con direzione dai centri nervosi all’orecchio) e cellule ciliate interne collegate con il sistema afferente (cioè con direzione dall’orecchio alle stazioni situate nel Sistema Nervoso Centrale). La presenza di questi suoni che originano dalla coclea è oggi utilizzata per interessanti indagini sul funzionamento e stato di salute dell’orecchio interno (Emissioni Otoacustiche).

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